名古屋市天白区は、市内の東側に位置する区域で、面積21.58km²を占めています。
北側には名東区と千種区が隣接しており、西側には昭和区・瑞穂区・南区があります。東側は日進市に隣接しており、南側には緑区が広がっています。
「天白」という区名は、区内を流れている天白川に由来しており、1975年に昭和区から分離独立して誕生した、名古屋市内で最も新しい区です。